2013年能力拓展训练

电子信息工程专业2010级能力拓展训练

一、能力拓展训练的目的

本环节主要内容是应用Proteus软件和嵌入式C语言编程工具，结合单片机原理及应用、微机原理与接口技术等专业课程，强化和巩固专业理论基础，掌握Proteus仿真的技巧和嵌入式C语言编程工具，提高单片机开发能力，并为嵌入式开发打下基础。

Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史，是一款极好的单片机应用开发平台，它以其特有的虚拟仿真技术很好地解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿真问题，可以在没有单片机实际硬件条件下，利用PC以虚拟仿真方式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试，使单片机应用系统设计变得简单容易。随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，这里推荐采用Keil uVision集成开发环境或IAR MCS51开发环境。通过该训练环节，使学生能熟练使用Proteus 软件解决单片机开发中的基本技术问题，掌握嵌入式C语言编程工具。

通过该环节，巩固和深化所学课程的知识，培养学生综合运用所学课程知识，分析和解决实际问题的能力，使学生能比较全面而辩证地分析和处理问题，逐步树立正确的设计思想；培养严谨认真的科学态度和严谨务实的工作作风。

二、能力拓展训练的具体内容和要求

根据本专业的培养计划，本环节安排在第六学期的暑假进行，进行一周。

本次能力拓展训练围绕Proteus仿真结合C语言开发的应用方向进行，学生以老师提供的选题为起点，自己进行功能或模块的扩展（推荐制作实物），根据仿真的工作量与复杂度进行成绩评定。训练的最后一天每人提交《报告》，并进行仿真程序的演示。

其选题范围规定如下：

1）基于键盘输入单元的单片机仿真和C语言开发

题目1：设计一种基于单片机的行列式键盘输入模块，能检测并判断是否有键按下；对按键开关进行时延的消抖；确定按键的键值，并实现相

应状态的输入显示。要求进行电路仿真实验，并使用C语言进行程序的

开发。

2）基于数码显示单元的的单片机仿真和C语言开发

✓题目2：设计一种多位8段数码管动态扫描显示的电路，并实现循环移位显示给定字符串（或自行设计动态显示方式）。要求进行电路仿真实验，并使用C语言进行程序的开发。

3）基于液晶显示单元的单片机仿真和C语言开发

✓题目3：设计一种字符（或图形）液晶显示显示的电路，并实现循环移位显示给定字符串（或自行设计动态显示方式）。要求进行电路仿真实验，并使用C语言进行程序的开发。

4）基于数字滤波的单片机仿真和C语言开发

✓题目4：设计一种数字滤波器，比如：中值滤波算法、算术平均滤波算法、加权平均滤波算法、滑动平均滤波算法等，自行设计输入信号的形式（了解各种GENERATORS的使用）。要求进行电路仿真实验，并使用C 语言进行程序的开发。

5）基于定时器/计数器的单片机仿真和C语言开发

✓题目5：试用定时器中断方式或查询定时器溢出标志方式从P口输出给定周期的方波。要求进行电路仿真实验，并使用C语言进行程序的开发。✓题目6：试用定时器/计数器设计一个简单的秒表，能显示计时状态和结果。要求进行电路仿真实验，并使用C语言进行程序的开发。

7）基于A/D转换模块的单片机仿真和C语言开发

✓题目7：设计一种多路模拟信号采集模块，从多个通道轮流采集数据一次，并将采集的结果存放在数组中。要求进行电路仿真实验，并使用C 语言进行程序的开发。

8）基于D/A转换模块的单片机仿真和C语言开发

✓题目8：设计一种采用D/A转换的波形发生器，比如产生矩形波、三角波、锯齿波、梯形波或正弦波及余弦波。要求进行电路仿真实验，并使用C语言进行程序的开发。

9）基于串口通信的单片机仿真和C语言开发

✓题目9：设计一种基于串口的数据收发模块，并学习使用Proteus中的

Virtual Terminal。要求进行电路仿真实验，并使用C语言进行程序的

开发。

10）基于电动机的单片机仿真和C语言开发

题目10：设计一种简单的(步进)电动机(MOTOR)控制模块，实现按键对步进电机的启动、转动、停止或调速等控制。要求进行电路仿真实验，

并使用C语言进行程序的开发。

要求使用Proteus仿真软件进行电路设计，使用C语言进行程序的开发,对课题进行深入研究,并完成上机调试及计算机仿真分析。

三、能力拓展训练对学生的考核要求

通过训练，要求学生掌握相关的理论知识及实际处理方法，熟练使用Proteus 仿真软件设计电路和C语言编程，上机调试，输出实验结果，并对实验结果进行分析。其具体要求如下:

1．对《能力拓展训练报告》的要求

（1）．训练内容

标题应简短、明确、有概括性。标题字数要适当，一般不超过25个字。如果有细节可以分成主标题和副标题。设计题目用黑体一号字，居中放置，并且距下文双倍行距。

（2）. 正文题序

正文题序层次是文章结构的框架。章条序码统一用阿拉伯数字表示，题序层次可以分为若干级，各级号码之间加一小圆点，末尾一级码的后面不加小圆点，层次分级一般不超过4级为宜，示例如下：

小三号字，第三级（条）题序和题名用黑体四号字，第四级（条）题序和题名用黑体小四号字

（3）．正文格式

书写格式的要求说明：说明书一律使用A4打印纸计算机打印或手写，学校统一纸面格式，页眉上标明“武汉理工大学《╳╳╳╳╳╳》（书名号中书写课程名称）课程设计说明书字样。必须使用国家公布的规范字。打印版面上空2.5cm，下空2cm，左空2.5cm，右空2cm（左装订），固定行距，24磅。页眉和页脚用宋体，小5号字居中标明。

（4）．能力拓展训练说明书内容

能力拓展训练说明书内容包括：训练课题名称、训练任务与要求、训练方案对比和论证确定、软件框图及软件编程、结论、不少于6篇参考文献等部分。

说明书装订顺序为：①封面，②任务书，③正文。

2．评分标准

备注：成绩等级：优（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下为不及格。

四、指导教师名单